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杠杆

1. 杠杆

(1) 定义：在力的作用下，能够绕固定点转动的硬棒。

说明：A.杠杆的形状可以是直的，也可以是弯的。

B. 在力的作用下，不可以弯曲或伸缩;可以转动，但不一定正在转动

(2) 生活中常见杠杆：开瓶器、扳手、剪刀、核桃钳、天平、镊子等。

2. 杠杆的五要素

(1) 支点(O)：杠杆绕着转动的固定点。(在杠杆上)

(2) 动力(F1)：使杠杆转动的力。(施力物体是与杠杆作用的其他物体;作用点在杠杆上)

(3) 阻力(F2)：阻碍杠杆转动的力。(施力物体是与杠杆作用的其他物体;作用点在杠杆上)

(4) 动力臂(L1)：从支点到动力作用线的距离。

(5) 阻力臂(L2)：从支点到阻力作用线的距离。

3. 杠杆示意图：在图上将杠杆五要素表示出来。

说明：画力臂的要求：

(1) 首先确定杠杆的支点

(2) 确定力的作用线，根据情况将力的作用线用虚线延长。

(3) 用直角三角板画出从支点到力的作用线的垂线，垂足要落在力的作用线上，指明哪个线段是力臂，并用字母L1、L2表示。

4. 杠杆平衡条件

(1) 杠杆平衡状态:杠杆静止不动或匀速转动。

(2) 探究杠杆平衡条件：

① 器材：钩码、杠杆、支架、刻度尺

② 步骤:a.调节杠杆两端的平衡螺母，直到杠杆在水平位置平衡.(方法：哪边偏高向哪边调)

说明：杠杆在在水平位置平衡的目的：排除杠杆自重对实验结果的影响

b.在支点左侧任意位置挂2个钩码，在支点右侧挂3个钩码，调节钩码位置直至杠杆在水平位置平衡，测量并记录L1、L2、F1、F2

说明：杠杆在在水平位置平衡的目的：便于测量力臂

c.改变钩码个数和位置，重复b实验两次以上

d.分析数据，得出结论

③ 步设计表格

实验次数

动力F1

动力臂L1

阻力F2

阻力臂L2

1

2

3

④ 多次实验的目的：排除偶然性，得到可靠结论

⑤ 得出结论的方法：归纳法

⑥ 实验结论即杠杆平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂

数学表达式：F1×L1= F2×L2

5. 杠杆分类：

种类

特点

条件

优点缺点

应用

省力杠杆

F1

L1>L2

省力但费距离(可以改变力的方向)

铁丝钳、扳手、开瓶器、剪铁皮的剪刀等

费力杠杆

F1>F2

L1

省距离但费力(可以改变力的方向)

镊子、钓鱼竿、扫帚、裁缝用的剪刀等

等臂杠杆

F1=F2

L1=L2

天平

说明：杆秤可以是等臂杠杆也可以是不等臂杠杆。

6. 利用杠杆平衡条件解决问题时的方法：

(1) 确定支点，作出杠杆示意图

(2) 根据杠杆平衡条件列出关系式并分析求解

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